AT396262B - Presswalze mit steuerbarer durchbiegung zur behandlung bahnfoermigen gutes, insbesondere zur behandlung einer papierbahn in einer presse oder in einem glaettwerk - Google Patents

Description

AT 396 262 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Preßwalze mit steuerbarer Durchbiegung zur Behandlung bahnförmigen Gutes, insbesondere zur Behandlung einer Papierbahn in einer Presse oder in einem Glättwerk, wobei ein Walzenmantel vorgesehen ist, der drehbar mit einer feststehenden, sich durch den Walzenmantel erstreckenden und als Biegeträger wirkenden Achse verbunden ist und mit dieser einen ringfömigen Zwischenraum einschließt, und 5 wobei innerhalb dieses Zwischenraumes zur Begrenzung einer zumindest näherungsweise der Bahnbreite des Gutes entsprechenden, mit einer Druckflüssigkeit beaufschlagten Druckkammer im Bereich der Walzenenden je eine Dichtung vorgesehen ist, die sich im Abstand vom Ende des Walzenmantels zumindest über einen Teil des Umfangs der Achse erstreckt, so daß zwischen dem Ende des Walzenmantels und der Dichtung zu beiden Seiten des bahnförmigen Gutes eine freie Randzone verbleibt. 10 Derartige Preßwalzen sind bekannt und dienen dazu, in Wechselwirkung mit sogenannten Gegenwalzen das zwischen beiden hindurchlaufende, im allgemeinen endlose bahnförmige Gut in spezifischer Weise zu behandeln. In Verbindung mit Papiermaschinen werden Preßwalzen der gattungsgemäßen Art beispielsweise in den sogenannten Preßstationen, z. B. in der Naßpresse, oder in den Glättwaken eingesetzt Mit zunehmender Breite der Papiermaschinen kommt dabei dem Problem der über die gesamte Papieibahnbreite einzuhaltenden konstanten 15 Linienkraft die ganz entscheidende Bedeutung zu, und dieses Problem ist im Grundsatz nur mit Walzen lösbar, deren Durchbiegung steuerbar ist Bei diesen Walzen werden in der Preßebene wirkende Stützkräfte zwischen rotierendem Mantel und feststehender Achse erzeugt Die Stützkräfte zwischen Mantel und Achse werden durch eine oder mehrere hydraulische Druckkammern bzw. Druckelemente erzeugt die zwischen Mantel und Achse angeordnet sind. Die Preßwalze kann somit über die Breite der Papiermaschine betrachtet jederzeit den 20 Durchbiegungen der Gegenwalze entsprechend insgesamt oder auch zonenweise nachgestellt werden, so daß der Forderung nach der bahnbreiten konstanten Linienkraft Rechnung getragen werden kann.

Diese Forderung gilt es jedoch nicht nur im mittleren Bereich der Bahnbreite zu erfüllen, sondern sie muß im Idealzustand bis zum Rand der Gutbahn erfüllt sein. Dies gUt ganz besonders für Glättwerke, die aus zwei oder mehr aufeinander gepreßten Walzen bestehen, zwischen denen die zu glättende Papierbahn hindurchläuft. Dabei 25 müssen verständlicherweise die Walzen bis zum Papierbahnrand hin genau aufeinander passen, damit diese Papierbahn - über die gesamte Breite des Glättwerks betrachtet - dieses Glättwerk exakt gleich dick verläßt.

In den Randbereichen der bekannten Walzenanordnungen treten insoweit jedoch noch Unzulänglichkeiten auf, und zwar aus folgenden Gründen:

Wenn eine der Walzen des Glättwerks beheizt ist, d. h. wenn die Temperatur der Walze höher ist als die des 30 Papiers, dann entsteht ein Wärmefluß von der Walze zum Papier. Daraus resultiert nun eine Durchmesserreduzierung der Walze, die über die gesamte Breite des Glättwerks betrachtet jedoch ungleich ist, da die Walzenränder in dem über die Papierbahn hinausgehenden Bereich weniger Wärme abgeben. Die Randbereiche der Walze haben somit einen größeren Durchmesser als da von da Papierbahn überstrichene Bereich und die Folge ist, daß die Ränder da Papierbahn zusammengequetscht waden. Die das Glättwerk verlassende Papieibahn 35 weist somit zusammengequetschte Randpartien auf.

Ist anderseits die Temperatur der Walze niedriga als die des Papiers, so entsteht ein reziproker Effekt Der mittlere Boeich da Walze nimmt vom wärmeren Papier Wärme auf, nicht jedoch die Randbereiche. Diese geben eher noch an die Umgebung Wärme ab, was letztlich dazu führt daß die Randbereiche im Durchmesser kleiner bleiben als da mittlere Bereich da Walze, da sich aufgrund da Wärmeaufnahme ausdehnt. Die Folge ist daß die 40 das Glättwerk verlassende Papieibahn an den Rändern dicker ist als im mittleren Boeich.

Die Abstimmung der Temperaturen der Walzen einerseits und der Papierbahn anderseits ist sehr komplex, zumal diese Abstimmung durch Umgebungseinflüsse und durch Produktionsuntabrechungen starken äußeren Einflüssen unterliegt Die Paßform zwischen den Walzen im Bereich ihrer Stirnseiten, d. h. im Bereich der Papierbahnränder, hängt letztlich auch nicht nur von der Temperatur der Papierbahn und der Tempoatur der 45 Heizflüssigkeit in den Walzen ab. Vielmehr spielen auch Maschinengeschwindigkeit Feuchte der Papiobahn,

Spannung der Papierbahn und Umschlingungswinkel zwischen Walzen und Papierbalm eine wesentliche Rolle; auch Änderungen da Breite der zu produzierenden Papierbahn gegenüber der Breite, für die das Glättwerk konzipiert ist haben einen Einfluß. Auch ist zu boücksichtigen, daß die Randbereiche da Walzen, und zwar insbesondoe im Fall, daß die Temperatur der Walze niedriger ist als die der Papierbahn, erhöhtem Vaschleiß 50 ausgesetzt sind - mit da Folge, daß über die Standzeit eines Walzensatzes Papierbahnen mit zunehmend dicker werdenden Rändern produziert weiden.

Die genannten Unzulänglichkeiten sind partiell mit teuren und mehr oder weniger komplizierten Zusatzeinrichtungen, wie Blasdüsen, Induktionsspulen usw., beeinflußbar bzw. minimierbar, und zwar über gezielte Einflußnahme auf die Tempoaturverteilung längs der Walzen. Mit den bisher bekanntgewordenen 55 Maßnahmen ist jedoch in schwierigen Fällen nicht erreicht worden, den Durchmessavalauf fiba die gesamte Breite der Walzen so zu egalisioen, daß Abweichungen in den Randbereichen praktisch eliminiert sind und die Dicke des produzierten Papiers üba die gesamte Bahnbreite exakt gleich ist

Aus der DE-OS 31 28 722 (Fig. 9) ist bereits eine Walze mit steuerbarer Durchbiegung bekannt, bei der mittels zonenweise unterschiedlich temperierter Flüssigkeitskammem die Tempoaturverteilung üba die Breite 60 der Walzen beeinflußt wird. Bei dieser bekannten Walze, bei der ein halbringförmiges Druckölkissen in mehrere

Kammern unterteilt ist, wird einerseits die Durchbiegung durch Variation des Öldrucks und anderseits der Walzendurchmessa zonenweise durch Variation da Temperatur des Drucköls beeinflußt Bei da bekannten Walze -2-

AT 396 262 B ist die Breite des von innen mit Drucköl beaufschlagten Bereichs etwa gleich der Breite der zu behandelnden Papierbahn. Auch bei diesen Walzen treten die genannten Unzulänglichkeiten auf, da sich im Bereich des Papierbahnrandes die Enden der Walzen zur Stirnseite hin konisch verformen. Je nach Temperaturgradient zwischen der Papierbahn und den Stirnseiten der Walzen entstehen somit längs der Papierbahn dickere oder dflnnere Ränder. Darüber hinaus weist diese bekannte Walze insoweit Nachteile auf, als sie, über die Breite der Walze betrachtet, zur Separierung der Druckkammern an der Innenseite des Walzenmantels schleifende Querdichtungen aufweist. Es ist bekannt, daß derartige Querdichtungen aufgrund der Reibung am Walzaunantel örtliche Temperaturerhöhungen und damit verbunden unerwünschte, weil ungleichförmige Durchmesser-Vergrößerungen der Walze verursachen.

Abgesehen von der aus der DE-OS 31 28 722 bekannten Walze, sind Preßwalzen der gattungsgemäßen Art bekannt aus der Zeitschrift "Das Papier", 40. Jahrgang, Heft 10,1986, Seiten 485 - 495 "Die Voith-Profilwalze, zwei Jahre erfolgreich in Betrieb" von G. Christ und C. Schiel und "Das Papier", 42. Jahrgang, Heft 7,1988, Seiten 325 - 330, "Die Hydro-Vario-Walze Kustos” von B. Brendel.

In dem zuerst genannten Aufsatz ist eine Prcßwalze gezeigt, bei welcher der ringförmige Zwischenraum mittels zweier Längsdichtungen unterteilt ist, um einen halbringförmigen Druckraum zur Übertragung der Preßkraft vom Walzenmantel auf den Biegeträger zu verifizieren. Die beiden Längsdichtungen sind am Joch angeordnet und erstrecken sich von der einen Querdichtung bis zur anderen Querdichtung. Gemäß dem einen Ausführungsbeispiel erstrecken sich die Querdichtungen nur etwa über die Hälfte des Umfangs des Biegeträgers, so daß nur eine einzige halbringförmige Druckkammer vorhanden ist (vgl. Fig. 8); gemäß einem zweiten Ausfährungsbeispiel erstrecken sich die Querdichtungen über den gesamten Umfang des Biegeträgers, wodurch eine halbringförmige Hochdruckkammer und eine gegenüberliegende, in die Gegenrichtung wirkende halbringförmige Niederdruckkammer gebildet sind (vgl. Fig. 6).

In dem zweiten Aufsatz ist eine Preßwalze beschrieben, bei welcher die Querdichtungen sich über den gesamten Umfang des Biegeträgers erstrecken und bei welcher keine Längsdichtungen vorhanden sind. Die Druckkammer ist alleine durch die Querdichtungen begrenzt und somit ringförmig. Zur Übertragung der Preßkraft vom Walzenmantel auf den Biegeträger sind in der Druckkammer hydrostatische Stützelemente vorgesehen. Bezüglich der hier offenbarten Preßwalze gilt im Prinzip jedoch das zur DE-OS 31 28 722 Gesagte. Da auch hier ein genügend breiter Randbereich zwischen der Stirnseite der Preßwalzen und dem Rand der Papierbahn fehlt, treten die gleichen Probleme auf wie dort.

Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik besteht die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe darin, eine Preßwalze der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden und verbessern, daß thermisch bedingte Durchmesserunterschiede zwischen den außerhalb der Bahnbreite liegenden Randbereichen und dem mittleren Bereich des Walzenmantels vermieden werden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an jedem Walzenende im Bereich der Randzone ein direkt von der Innenseite des Walzenmantels und von einer mit diesem rotierenden Hülse begrenzter, kanalähnlicher und von einer Wärmeträgerflüssigkeit durchströmter Hohlraum vorgesehen ist und daß der Hohlraum einerseits über einen Kanal mit der Druckkammer und anderseits mit einem Niederdruckbereich kommunizierend verbunden ist, so daß die Wärmeträgerflüssigkeit für den kanalähnlichen Hohlraum von der Druckflüssigkeit abzweigbar ist

Bevorzugt werden die Ränder des Walzenmantels dadurch thermisch beeinflußt daß aus dem Druckraum im Inneren des Walzenmantels über Kanäle eine geringe Menge einer Wärmeträgerflüssigkeit, d. h. des Drucköls, in die kanalähnlichen Hohlräume äbgezweigt und eingespeist wird.

Vorzugsweise ist jeder der kanalähnlichen Hohlräume als mindestens ein Ringraum ausgebildet. Die in diese(n) Ringraum (-räume) abgezweigte Ölmenge wird dabei durch Drosselstellen kontrolliert nach Durchströmung des Ringraums fließt das Öl drucklos in die Rücklaufkammer des Walzenmantels ab. Stets sind die kanalähnlichen Hohlräume direkt vom Walzenmantel begrenzt und außerdem von einer mit diesem rotierenden Hülse.

Somit ist es unter bestimmten Betriebsbedingungen möglich, im Durchmesser zu kleine, d. h. kalte Walzenränder und demzufolge zu dicke Papierränder, zu vermeiden. Diese Erscheinung ist insbesondere von sogenannten Zwei-Walzenglättwaken an schnellaufenden Papiermaschinen her bekannt Durch Variation der Öltemperatur in der Preßwalze läßt sich somit ein kleiner zusätzlicher steuerbarer Einfluß auf die Dicke der Papierränder nehmen.

Aus der oben schon erwähnten DE-OS 31 28 722, Fig. 9, ist es zwar schon bekannt, die Temperatur des Drucköles zu variieren. Dies erfolgt dort derart, daß jede von mehreren nebeneinander liegenden Zonen der Druckkammer mit einer eigenen Drucköl-Zuleitung sowie jede Drucköl-Zuleitung mit einem eigenen Druckregler und einer eigenen Heizvorrichtung versehen isL Außerhalb der Bahnbreite und somit außerhalb der Druckkammer liegende kanalähnliche Hohlräume, die aus da Druckkammer mit einer Wärmeträgerflüssigkeit versagt waden, sind dort nicht vorhanden.

Aus da DE-PS 36 08 374 ist eine gattungsgleiche Preßwalze bekannt, bei der an jedem Walzenende im Boeich da Randzone an der Innenseite des Walzenmantels eine Hülse eingesetzt ist, die mit dem Walzenmantel rotiert Wohl ist auch dort ein Hohl- :m vorgesehen zwischen der Außenseite der Hülse und da Innenseite des Walzenmantels. Dieser Hohlraum is. jedoch weder mit da Druckkammer noch mit einem Niederdruckbereich verbunden. Es ist also ausgeschlossen, daß eine Wärmeträgerflüssigkeit durch diesen Hohlraum strömt; vielmehr -3-

AT 396 262 B hat dieser Hohlraum - im Gegensatz zur Erfindung - einen wärmeisolierenden Effekt

Aus der DEOS 3014 891 ist eine gattungsfremde Preßwalze bekannt, deren Durchbiegung nicht steuerbar ist und in deren Innenraum ein mit dem Walzenmantel rotierender Verdrängeikörper angeordnet ist Es fehlen dort eine feststehende Achse und Querdichtungen zur Begrenzung einer zwischen Achse und Walzenmantel S befindlichen Druckkammer. Zwischen dem genannten Verdrängerkörper und der Innenseite des Walzaunantels ist ein sogenannter Hauptringspalt gebildet, dem eine Wärmeträgerflüssigkeit zugeführt wird. Weiterhin sind im Bereich der beiden Randzonen des Walzenmantels zusätzliche, ebenfalls mit dem Walzenmantel rotierende Leitkörper vorgesehen, die mit der Innenseite des Walzenmantels sogenannte Nebenringspalte bilden, die den kanalähnlichen Hohlräumen des Anmeldungsgegenstandes entsprechen. Diesen Nebenringspalten muß 10 unabhängig vom Hauptringspalt über eine zusätzliche Zuleitung separat steuerbare Wärmeträgerflüssigkeit zugeführt werden. Im Gegensatz hiezu wird gemäß der Erfindung bei deren einfachster Ausführungsform die von den genannten Querdichtungen begrenzte und mit Drucköl beschickte Druckkammer als Quelle für die Wärmeträgerflüssigkeit benutzt, während es bei einer weiterführenden Ausführungsform, die ebenfalls vom Gegenstand der DE-OS 30 14 891 abweicht, darauf ankommt, daß die zusätzliche Zuleitung für Wärme-IS trägerflüssigkeit in den Übergangsbereich zwischen der Druckkammer und dem kanalähnlichen Hohlraum mündet (Anspruch 6).

Mit anderen Worten: Bei der weiterführenden Ausführungsform der Erfindung wird die Beeinflußbarkeit der Dicke der Papierränder dadurch noch weiter verbessert, daß in der feststehenden Achse der Preßwalze eine zusätzliche Flüssigkeitsleitung vorgesehen ist, über die eine unabhängig vom Drucköl thermisch einstellbare 20 Temperierflüssigkeit in den Übergangsbereich zwischen der Druckkammer und dem kanalähnlichen Hohlraum zugeführt weiden kann. Die Verbindung zwischen der Flüssigkeitsleitung und dem Hohlraum ist dabei so, daß die Temperierflüssigkeit im Bereich der Querdichtung in die Druckkammer eingespeist und von hier durch den Kanal in den Hohlraum gelangt.

Auf der Grundlage dieser Merkmale kann die Dicke da Papierränder durch Änderung der Temperatur der 25 Temperierflüssigkeit "gesteuert" werden. Diese Steuerung ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Temperatur der Druckflüssigkeit in da Druckkammer aus betriebstechnischen Gründoi manchmal erhöht und manchmal abgesenkt waden muß. Für den Fall, daß beispielsweise - wie bei den vorgenannten Zwei-Walzenglättwerken - sich der Temperaturgradient nicht verändert, d. h. daß während des Betriebs da Anlage nur ein Heizen da Randbereiche des 30 Walzenmantels eifordalich ist, kann beispielsweise auch Tempeiierflüssigkeit konstanter Temperatur verwendet werden. Die Steuerung da Dicke da Papierrända erfolgt dann über die Einstellung der Durchflußmenge.

Selbstverständlich ist es auch denkbar, die thermische Duichmesserbeeinflussung der Randbereiche des Walzenmantels durch eine Kombination aus Temperatur- und Mengensteuerung der Tempeiierflüssigkeit zu realisioen. 35 Konstruktiv ist die Zuführung der Temperioflüssigkeit von der Flüssigkeitsleitung in der feststehenden Achse zum kanalähnlichen Hohlraum so gelöst, daß die Temperierfliissigkeit durch Kanalanordnungen bis zum Beroch einer Querdichtung da Druckkamma geleitet wird, und zwar ohne zusätzliche Dichtungsanordnung zwischen da Druckkammer und da Einspeisstelle für die Temperierflüssigkeit. Diese wird über eine Mehrzahl von Durchbrüchen in der rotiaenden Abdichtscheibe, über eine ringkanalähnliche Sammelnut und von hier über 40 Dosiabohrungen oder weitere Kanäle in einoi umlaufenden ringkanalähnlichen Voteilerkanal zugeführt. Von hia gelangt die Tempeiierflüssigkeit gleichmäßig in den kanalähnlichen Hohlraum. Üba eine am zweiten Ende des Hohlraums vorgesehene ringkanalähnliche zweite Sammelnut wird die Temperioflüssigkeit schließlich durch Radialbohrungen dem Niederdruckbereich des Flüssigkeitsrücklaufs zugeführt.

Die Temperatursteuerung der separaten Tempeiierflüssigkeit erfolgt vorzugsweise über eine von der 45 Druckleitung für die Druckkammer des Walzenmantels abgezweigte Nebenleitung, die durch einen Wärmetauscha führt und die üba Regulierventile mit den Walzenenden vabunden ist Zwischen da genannten Abzweigung und dem Einlaß an da Druckkamma ist in die Druckleitung ein Druckminderventil eingefügt, das dafür sagt daß da Druck da Tempeiierflüssigkeit höher ist als da Druck da Druckflüssigkeit Mit diesa Konzeption läßt sich eine gesonderte Pumpe für die Temperierflüssigkeit einsparen. 50 Konstruktive Details der erfindungsgemäßen Preßwalze sind Gegenstand da Unteransprüche und sind samt und soidos darauf gerichtet den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zu realisioen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Diese zeigt in den Fig. 1 und 2 je einen Teillängsschnitt durch den Randbereich einer Preßwalze zur Erläuterung des der Erfindung zugrunde liegenden Grundpioblems und da prinzipiellen Lösung dieses Problems; in Fig. 3 einen Längsschnitt durch das 55 eine Ende eino Preßwalze mit hydraulischer Stützung des Walzenmantels; in Fig. 4 einen vogrößerten Ausschnitt aus dem Längsschnitt nach Fig. 3; in Fig. 5 einen Teilschnitt des Ausschnitts nach Fig. 4 gemäß der Schnittebene (A-A) (nach Fig. 4); in Fig. 6 einen Querschnitt des Längsschnitts nach Fig. 3 gemäß der Schnittebene (B-B) (nach Fig. 3); in Fig. 7 ein vereinfachtes Prinzipschaltbild bezüglich der Hydraulikleitungen und ihrer Vobindungoi mit da Preßwalze nach Fig. 3 für die Druckflüssigkeit und die Tempoierflüssigkeit. 60 In den Fig. 1 und 2 ist jeweils ein Randbereich eines eine Preßwalze darstellenden Walzounantels (1) (mit Hohlzapfen (4)) gezeigt, über den eine Papierbahn (2) der Breite (P) läuft (und zwar senkrecht zur Zeichenebene). -4-

AT 396 262 B

Im Bereich der Papierbahnbreite (P) ist der Innenraum des Walzenmantels (1) als Druckkammer (5) ausgebildet, dessen Innendruck über eine Art Druckölkissen den Walzenmantel (1) gegen eine · nicht dargestellte - Gegenwalze drückt Die genannte Druckkammer (5) ist zur Stirnseite der Preßwalze hin abgedichtet und ferner mittels Längsdichtungen so ausgebildst, daß der Innendruck nur an der der Gegenwalze gegenüberliegenden Seite wirksam ist (Die diesbezüglichen konstruktiven Details werden in Verbindung mit Fig. 3,4,5 und 6 erläutert)

In Fig. 1 ist beispielsweise angenommen, daß das der Druckkammer (5) zugeführte öl nicht erwärmt werde. Mit ausgezogenen Linien sind die Umrisse des Walzenmantels (1) dargestellt; dies entspricht dem Zustand, bevor eine Papierbahn (2) über die Walze läuft Wenn dann im Betrieb die Temperatur der über den Walzenmantel (1) geführten Papierbahn (2) höher ist als die Temperatur des Walzenmantels (1), so dehnt sich dieser aus. Im Bereich der Papierbahnbreite (P) wirkt sich dieser Temperaturunterschied nicht aus; anders ist dies jedoch - wie in Fig. 1 gezeigt - in der Randzone (R) zwischen der Papierbahn (2) und der Stirnseite des Walzenmantels (1). Diese Randzone (R) wird nicht von der Papierbahn (2) angewärmt so daß sich in der Randzone (R) eine relative Durchmesserverringerung zur Stirnseite des Walzenmantels (1) hin ergibt. Die Randzone des Walzenmantels (1) wird somit konisch oder ballig, was in Fig. 1 strichpunktiert und stark übertrieben dargestellt ist (vgl. Kurve (al)).

In Fig. 2 ist beispielsweise angenommen, daß die Walze durch Temperieren des Drucköls aufgeheizt werde. Wiederum ist mit ausgezogenen Linien der Zustand ohne Papierbahn (2) dargestellt. Ist die Temperatur der über den Walzenmantel (1) geführten Papierbahn (2) niedriger als die Temperatur des Walzenmantels (1). so findet ein Wärmeübergang vom Walzenmantel (1) zur Papierbahn (2) statt; der Durchmesser des Walzenmantels (1) wird geringer, der Walzenmantel (1) "schrumpft". Dieser "Schrumpfungsprozeß" findet jedoch wiederum im wesentlichen nur im Bereich der Papierbahnbreite (P) statt. Im Bereich des Walzenmantelendes bleibt der Durchmesser im wesentlichen unverändert, so daß sich eine konische Randzone ergibt» jedoch umgekehrt konisch verglichen mit Fig. 1 (vgl. die strichpunktierte Linie (a2) in Fig. 2).

Da der Übergang zwischen der Randzone (R) und der Papierbahn (2) nicht sprunghaft, sondern allmählich erfolgt, wird auch der Randbereich der Papierbahn (2) beeinflußt. Beim Beispiel nach Fig. 1 wird die Papierbahn (2) an ihren Rändern dicker als in der Mitte; beim Beispiel nach Fig. 2 wird die Papierbahn (2) an ihren Rändern zusammengequetscht, d. h. dünn«. Die Papierqualität ist letztlich nicht optimal.

Der Kern der vorliegenden Erfindung besteht nun ganz allgemein darin, den Walzenmantel (1) von der Innenseite her thermisch so zu beeinflussen, daß die anhand von Fig. 1 und Fig. 2 «läuterten und dargestellten Unzulänglichkeiten bezüglich der Außenkontur des Walzenmantels (1) kompensiert werden. Die prinzipielle Lösung besteht darin, daß sich an die Innenseite des Walzenmantels (1) im Bereich der Randzone (R) ein kanalähnlich« Hohlraum (6) anschließt, d« von einem Wärmeträgermedium gespeist wird, dessen Temperatur den Temperaturgradienten zwischen Papieibahn (2) und Walzenmantel (1) kompensiert

Diese Lösung ist in Fig. 1 und 2 schematisch dargestellt Der genannte kanalähnliche Hohlraum (6) wird gebildet mittels einer koaxial zur Preßwalze eingefügten und mit dieser rotierenden Distanzhülse (14), deren Außendurchmesser gering« ist als der Innendurchmesser des Walzenmantels (1) in diesem B«eich. Man erkennt außerdem einen nicht-roti«enden Haltering (17) für eine Querdichtung (18) sowie eine Zuleitung (7) für die Wärmeträgerflüssigkeit die am Haltering (17) in den Üb«gangsbereich zwischen der Druckkammer (5) und dem Hohlraum (6) mündet Von hier strömt die Wärmeträgerflüssigkeit über einen Kanal (26) in den Hohlraum (6) und sodann durch eine drucklose Ableitung (8).

Aufgrund dieser Konfiguration können somit der Hohlraum (6) direkt und die Randzone (R) indirekt thermisch so beeinflußt w«den, daß die relative randseitige Durchmesserreduzierung (gemäß Fig. 1) bzw. die relative randseitige Durchmesservergrößerung (gemäß Fig. 2) ausgeglichen werden.

Gemäß der gestrichelten Linie (bl) in Fig. 1 wird der Durchmesser des Walzenmantels (1) im B«eich der Randzone (R) somit bewußt vergrößert; die gestrichelte Linie (b2) in Fig. 2 zeigt den im Bereich der Randzone (R) bewußt verringerten Durchmesser des Walzenmantels (1).

Bei entsprechender Zustellung der Gegenwalze ist somit über die gesamte Breite der Papierbahn (2) eine konstante Linienkraft zwischen der Preßwalze und der Gegenwalze, und somit auf die Päpterbahn (2) möglich.

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch das eine Ende einer Preßwalze mit hydraulischer Stützung eines Walzenmantels (1). Anhand dieser Darstellung und der davon abgeleiteten weiteren Schnittdarstellungen entsprechend den Fig. 4 bis 6 sollen die Einzelheiten d« Erfindung auf der Grundlage des Hohlraums (6) zur thermischen Beeinflussung d« Randzone (R) zwischen dem Rand ein« Papierbahn (2) und der Stirnseite des Walzenmantels (1) «läutert w«den.

Fig. 3 zeigt eine feststehende Achse (10), die sich üb« Kugelbüchsen (11) in Lagergehäusen (12) abstützt. Im Inneren dieser Lag«gehäuse (12) ist ein Pendelrollenlager (13) gehalten, dessen Außenring den rotierenden Hohlzapfen (4) trägt, der an den Walzenmantel (1) angeschraubt ist. Mit seinem inneren Ansatz (3) stößt der Hohlzapfen (4) gegen eine Distanzhülse (14), die ihrerseits axial an einer Abdichtscheibe (15) anschließt. Über Mitnehmerzapfen (16) zwischen dem Hohlzapen (4), d« Distanzhülse (14) und der Abdichtscheibe (15) wird deren Verdrehung relativ zueinander verhindert.

In einem mit der Achse (10) verschraubten Haltering (17) sind im oberen Halbraum, d. h. auf der Seite der Gegenwalze (vgl. (40) in Hg. 5) Querdichtungen (18) vorgesehen, die hier als in Achsrichtung bewegliche Stirndichtungen ausgebildet sind. Diese Querdichtungen (18) und zwei anschließende Längsdichtungen (19) -5-

AT 396 262 B begrenzen die Druckkammer (5).

Eine Ölrücklaufkammer (20) erstreckt sich durch den gesamten Walzenmantel (1) und durch die Hohlzapfen (4) hindurch bis in die Lagergehäuse (12) hinein. In einem oder in beiden Lagergehäusen (12) befinden sich Rücklaufbohrungen (21) zur Ableitung des durch die Preßwalze gepumpten Drucköls.

Das Drucköl zur Erzeugung eines Überdrucks in der Druckkammer (5) wird durch eine achsparallele Bohrung (22) im Zapfen der Achse (10) eingespeist Über eine weitere achsparallele Zapfenbohrung (23) kann Temperierflüssigkeit insbesondere Temperieröl, in eine Ringnut (24) und aus dieser über Kanäle (25) in die Nähe der Querdichtung (18) geführt werden. Das Temperieröl strömt infolge höheren Drucks in die Endbereiche der Druckkammer (5) ein und verdrängt (wie nachfolgend noch erläutert wird) mehr oder weniger das dort befindliche Drucköl. Am Umfang der Abdichtscheibe (15) sind mehrere Durchbrüche (26) vorgesehen, die in einen Ringkanal (27) münden.

Zwischen diesem und einem weiteren Ringkanal (28) sind Drosselstellen (29) vorgesehen, durch die die Öldurchflußmenge bei Betriebsdruck begrenzt wird. Aus dem weiteren Ringkanal (28) gelangt das öl in einen den kanalähnlichen Hohlraum (6) bildenden Ringspalt und einen daran anschließenden weiteren Ringkanal (30), der über radiale Drosselstellen (31) mit der Ölrücklauf kammer (20) kommunizierend verbunden ist Anstelle der genannten Drosselstellen (29) können auch die Drosselstellen (31) vorgesehen sein.

Solange die Zapfenbohrung (23) nicht mit Temperieröl beaufschlagt wird, strömt ein Teil des normalen Drucköls aus der Druckkammer (5) intermittierend in die an der Druckkammer (5) vorbeirotierenden Durchbrüche (26) der Abdichtscheibe (15) ein und gelangt durch den kanalähnlichen Hohlraum (6) und die radialen Drosselstellen (31) schließlich in die Ölrücklaufkammer (20).

Entsprechend dem allgemeinen Grundgedanken der Erfindung kann die Wirkung dieser Maßnahme unter Umständen schon ausreichen. Selbstverständlich wäre in diesem Falle die Zapfenbohrung (23) entbehrlich.

Wird - bei vorhandener Zapfenbohrung (23) - diese mit Temperieröl beaufschlagt und zwar mit ein» zunehmend größer werdenden Menge und mit einer von der Temperatur des Drucköls abweichenden Temperatur, so vermischt sich das Temperieröl mit dem ausströmenden Drucköl und verändert dessen Temperatur zunehmend, und zwar solange, bis die zuströmende Temperierölmenge der durch den kanalähnlichen Hohlraum (6) strömenden Menge entspricht. Damit ist bei vorgegebener Temperieröltemperatur die größtmögliche Randkorrektur »reicht.

Wenn man die Temperierölmenge weiter erhöht, so staut sich das Temperieröl in Richtung Walzenmitte zurück und der beeinflußte Randbereich wird breiter. Dies kann unter bestimmten Betriebsbedingungen erwünscht sein.

Durch die Erfindung erzielt man somit a) eine sehr einfache Steuerung der Temperierung der Randzone (R) in weiten Grenzen, und zwar ohne zusätzliche Dichtung; b) bei Bedarf eine gezielte Verbreiterung der temperierten Randzone (R).

Die Gesamtkonfiguration ist so, daß sich der Papierrand (2') zumindest angenähert in der Nähe der Querdichtung (18) und der Abdichtscheibe (15) befindet An dieser Stelle soll nochmals darauf hingewiesen werden, daß die Länge des Walzenmantels (1) um die beidseitigen Randzonen (R) größer ist als die Breite (P) der Papierbahn (2).

Wird nun Temperieröl mit einer Temperatur eingespeist, die jene des Drucköls übersteigt, so wird die Preßwalze im Bereich des Papierbahnrandes (2') dicker (vgl. Fig. 1 - Kurve (bl)). Wird hingegen relativ kaltes Temperieröl eingespeist, so wird die Preßwalze am Papierbahnrand (2') dünner (vgl. Fig. 2 - Kurve (b2)).

Fig. 4 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Längsschnitts nach Fig. 3 um die konstruktiven Details im Bereich des den kanalähnlichen Hohlraum (6) nach den Fig. 1 und Fig. 2 bildenden Ringspalts weiter aufzuklären.

Der kanalähnliche Hohlraum (6) wird durch die Distanzhülse (14) gebildet, die gegen die kreisringförmige Abdichtscheibe (15) anschlägt und mit dieser über Mitnehmerzapfen (16) verbunden ist. Die Abdichtscheibe (15) ihrerseits schlägt an einem umlaufenden Vorsprung an der Innenseite des Walzenmantels (1) an und die Distanzhülse (14) wird an ihrer zweiten Stirnseite vom Hohlzapfen (4) fixiert.

Gemäß der zeichnerischen Darstellung nach Fig. 4 besteht die Verbindung zwischen der Druckkammer (5) und dem kanalähnlichen Hohlraum (6) aus den am Umfang der Abdichtscheibe (15) vorgesehenen Durchbrüchen (26), die in den Ringkanal (27) münden. Über die Drosselstellen (29) strömt die Temperierflüssigkeit sodann in einen weiteren Ringkanal (28) und von hier (gut verteilt und gut durchmischt) in den kanalähnlichen Hohlraum (6). Dies» geht an seinem zweiten Ende in einen weiteren Ringkanal (30) über, von dem aus die Temperierflüssigkeit über eine Mehrzahl von radialen Drosselstellen (31) zur Ölrücklaufkammer (20) äbfließL (Der Fließweg und die Fließrichtung d» Temperierflüssigkeit ist durch die Pfeilrichtung angegeben.)

Fig. 5 zeigt die Abdichtscheibe (15) von der Druckkammer (5) her. In der Abdichtscheibe (15) sind mehrere auf den Umfang v»teilte Durchbrüche (26) vorhanden, hinter denen sich - durch eine unsichtbare Kante (c) nach innen begrenzt - die Ringkanäle (27,28,30) und der kanalähnliche Hohlraum (6) befinden. Diese Ringkanäle und d» kanalähnliche Hohlraum sind jeweils durch die Innenwandung des Walzenmantels (1) begrenzt (vgl. (D).

Ferner ist die Drosselstelle (29) zu sehen, die alternativ auch als Bohrung oder als Blende ausgeführt sein -6-

Claims (12)

1. AT 396 262 B kann; dargestellt sind auch zwei der in der Distanzhülse (14) vorgesehenen radialen Drosselstellen (31). Fig. 6 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch einen Walzenmantel (1) entsprechend der Schnittebene (B-B) nach Fig. 3. Aus dieser Darstellung ist insbesondere zu ersehen, daß die durch den Walzenmantel (1) gebildete Preßwalze an einer Gegenwalze (40) anliegt, und daß zwischen diesen beiden Walzen die Papieibahn (2) hindurchgeführt wird. Der Walzenmantel (1) ist als Kreisringfläche gezeichnet Zwischen dem an der Achse (10) befestigten Haltering (17) und dem Walzenmantel (1) liegt ein Ringspalt, der mit der Druckkammer (5) im Inneren des Walzenmantels (1) eine offene Verbindung hat. Man sieht wieder die zwei diametral angeordneten Längsdichtungen (19) und die polygonal angeordnete Querdichtung (18), die zusammen die Druckkammer (5) begrenzen. Die Achse (10) weist die achsparallele Bohrung (22) für das Drucköl und gegebenenfalls die weitere achsparallele Zapfenbohrung (23) dir das Temperieröl auf. Dieses Temperieiöl strömt über Seitenkanäle (23') in die Ringnut (24) und von hier über die Kanäle (25) zu dem genannten, zur Druckkammer (5) gehörenden Ringspalt. Fig. 7 zeigt das hydraulische Prinzipschaltbild für ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel der Drucköl- und Temperierölzu- und -Ableitung. Die Preßwalze ist symbolisch als Rechteck dargestellt und hat das Bezugszeichen (50). Über die beiden Endpartien (51) und (52) werden das Drucköl und das Temperieröl zu- und abgeführt. Eine Pumpe (53) saugt aus einem Ölbehälter (54) öl an und drückt es über einen Filter (55), über einen Kühler (56) und über einen Druckminderer (57) in die eine Endpartie (51) (mit Bohrung (22)) der Preßwalze (50). Vor dem Kühler (56) wird eine Leitung (58) abgezweigt, über die, und zwar über einen Wärmetauscher (59), Temperieröl zu Regulierventilen (60) und (61) gelangt. Von dem einen Regulierventil (60) wird das Temperieröl in die eine Endpartie (51) (mit der Zapfenbohrung (23) der Achse (10)) eingespeist (vgl. Fig. 3). Von dem anderen Regulierventil (61) gelangt Temperieiöl in die andere Endpartie (52). Im Wärmetauscher (59) kann das Temperieröl entweder (über ein relativ kaltes Wärmetauschamittel) gekühlt oder (über ein relativ heißes Wärmetauschmittel) erhitzt werden, was symbolisch durch die Heile am Wärmetauscher angedeutet ist Der Ausgang des Druckminderers (57) ist mit da Bohrung (22) in der Achse (10) gekoppelt und speist von hier das Drucköl ein; von der zweiten Endpartie (52) verläuft eine Rücklaufleitung (62) zurück in den Ölbehälta (54). Falls erforderlich, kann man die Elemente zur Steuerung der Temperatur und/oder Durchflußmenge des Temperieröls (Wärmetauscher (59) und/oder Regulierventile (60,61)) an ein Prozeßleitsystem anschließen, welches das Dickenquerprofil da Papieibahn selbsttätig vergleichmäßigt. Abschließend sei noch folgendes angemerkt. Der kanalähnliche Hohlraum (6) zur thermischen Beaufschlagung der Randzone (R) ist als Ringspalt beschrieben und zeichnerisch dargestellt Es vosteht sich, daß anstelle eines einzigen Ringspalts auch mehrere durch Ringkanäle miteinander verbundene Ringspalte vorgesehen sein können. Die Randzone (R) selbst hat dabei im allgemeinen eine Breite, die etwa dem zwei- bis fünffachen der Dicke des Walzenmantels, das sind etwa 80 bis 300 mm, entspricht. Die Spaltbreite des kanalähnlichen Hohlraums wird vorzugsweise mit etwa 0,5 bis 2 mm gewählt. PATENTANSPRÜCHE 1. Preßwalze mit steuerbarer Durchbiegung zur Behandlung bahnförmigen Gutes, insbesondere zur Behandlung einer Papieibahn in eina Presse oda in einem Glättwak, wobei ein Walzenmantel vorgesehen ist der drehbar mit einer feststehenden, sich durch den Walzenmantel astreckenden und als Biegeträger wirkenden Achse verbunden ist und mit dieser einen ringförmigen Zwischenraum einschließt und wobei innerhalb dieses Zwischenraums - zur Begrenzung einer zumindest näherungsweise da Bahnbreite des Gutes entsprechenden, mit einer Druckflüssigkeit beaufschlagten Druckkammer - im Bereich der Walzenenden je eine Dichtung (Quadichtung) vorgesehen ist, die sich im Abstand vom Ende des Walzenmantels zumindest über einen Teil des Umfangs da Achse erstreckt so daß zwischen dem Ende des Walzenmantels und da Querdichtung zu beiden Seiten des bahnförmigen Gutes eine freie Randzone verbleibt, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Walzenende im Bereich der Randzone (R) ein direkt von da Innenseite des Walzenmantels (1) und von eina mit diesem rotierenden Hülse (14) begrenzta, kanalähnlicher und von einer Wärmeträgerflüssigkeit durchströmter Hohlraum (6) vorgesehen ist und daß der Hohlraum (6) einerseits über einen Kanal (26) mit da Druckkammer (5) und anderseits mit einem Niederdruckbereich kommunizierend verbunden ist, so daß die Wärmeträgerflüssigkeit für den kanalähnlichen Hohlraum (6) von der Druckflüssigkeit äbzweigbar ist. -7- AT 396 262 B
2. 2. Preßwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kanalähnliche Hohlraum (6) durch einen an sich bekannten Ringraum oder mehrere nacheinander durchströmte Ringräume gebildet ist.
3. 3. Preßwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang von der Druckkammer (5) zum kanalähnlichen Hohlraum (6) mindestens eine Drosselstelle (29) vorgesehen ist
4. 4. Preßwalze nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang vom kanalahnliehen Hohlraum (6) zum Niederdruckbereich mindestens eine Drosselstelle (31) vorgesehen ist
5. 5. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Druckflüssigkeit für die Druckkammer (5) einstellbar ist
6. 6. Preßwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur separaten Zuführung von Temperierflüssigkeit durch die Achse (10) eine im Übergangsbereich zwischen der Druckkammer (5) und dem kanalähnlichen Hohlraum (6) mündende Flüssigkeitsleitung (23,24,25) vorgesehen ist
7. 7. Preßwalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsleitung durch eine achsparallele Zapfenbohrung (23), mindestens einen seitlich abgehenden Seitenkanal, eine Ringnut (24), sowie mindestens einen zur Druckkammer (5) hin offenen Kanal (25) gebildet ist
8. 8. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang zwischen der Druckkammer (5) und dem kanalähnlichen Hohlraum (6) mehrere üb» den Umfang verteilte Durchbrüche bzw. Drosselstellen (26,29) vorgesehen sind.
9. 9. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Durchbrüchen bzw. Drosselstellen (26, 29) und dem kanalähnlichen Hohlraum (6) wenigstens ein Ringkanal (27, 28) vorgesehen ist, dessen Innendurchmesser kleiner ist als der des kanalähnlichen Hohlraums (6).
10. 10. Preßwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der kanalähnliche Hohlraum (6) eine Spaltbreite von etwa 0,5 bis 2 mm hat.
11. 11. Preßwalze nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Druck und/oder Temperatur der Temperierflüssigkeit unabhängig von denen der Druckflüssigkeit einstellbar sind.
12. 12. Preßwalze nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Randzone (R) das Zwei* bis Fünffache der Dicke des Walzenmantels (1) beträgt Hiezu 3 Blatt Zeichnungen -8-